【技术实现步骤摘要】
本技术涉及发电装置制造，尤其是一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置。
技术介绍
1、目前，无人船的推进器都是采用电驱动，无人船的控制系统也都需要电能供应。现有无人船的供电主要靠蓄电池，而蓄电池电能主要是通过把太阳能和风能转换成电能进行存储的，当缺少阳光和风量较少时，蓄电池的电量难以获得补充，这样就会影响无人船的续航里程和控制。
2、而当无人船在海洋中航行时，船体周围有较大的波浪能资源，波浪会驱动船体进行摇摆，因此如何把船体摇摆产生的机械能进行发电，人们已开始设计相应装置来利用船体摇摆进行发电。如2020年06月23日就公开一项申请号为202010273685.2、名称为“一种利用船舶摇摆运动的发电装置”的专利技术申请。该装置主要包括底座、偏心轮、立轴、轴承、配重箱、配重块、偏心轮内齿、发电机、发电机齿轮、传动轴。该发电装置固定在船舶上，能够和船舶一起移动。船舶不论是发生纵摇还是横摇，甚至是艏摇，本专利技术都能利用船舶在这些摇摆运动中产生的机械能，通过偏心轮、发电机齿轮等将这些巨大的能量转化为电能，实现船舶航行中对波浪能的间接有效利用，为船舶的航行提供部分动力，大大降低了船舶的能耗，实现了船舶的节能减排，该发电装置充分利用了船舶多自由度运动中蕴含的机械能，能够产生更多的电能。但该装置利用偏心轮、配重箱、配重块及齿轮传动，需要较大的摇摆机械能才能驱动，一般应用于较大船舶，对于摇摆机械能较小场合难于发挥作用，无法应用于无人船这样较小船舶的摇摆发电。
技术实现思路
1、本技术要解
2、为达到上述目的，本技术的技术方案是：一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置，包括发电机、机座，机座固连在船体上，发电机安装在机座或船体上，机座上装有活动构件，所述活动构件包括间隔枢接在机座上的两根转轴，两根转轴中心轴线相重叠，两根转轴相对一端各固连一根拐臂一端，两根拐臂相互平行，两根拐臂另一端之间固连一根支撑轴，支撑轴中心轴线与任一根转轴中心轴线的夹角小于45°；一个圆环内周面通过多个支持臂固连在支撑轴中部，圆环外周面连接一个限位机构，限位机构限制圆环晃动位置使得两根所述转轴只能沿同一方向转动，至少有一根转轴带动一个发电机转子转动实现发电。
3、进一步改进，带动发电机转子转动的所述转轴先连接一个减速器输入轴，减速器输出轴再连接发电机转子。这样通过减速器可增大扭矩，更好带动发电机转子转动。
4、再进一步，带动发电机转子转动的所述转轴一端与减速器输入轴通过第一联轴器相连接，减速器输出轴与发电机转子通过第二联轴器相连接。以便于连接。
5、进一步改进，所述支撑轴中部为圆柱体，圆柱体左右侧各形成一个圆锥台体，圆锥台体的直径从支撑轴中部向端部逐渐变小，每个圆锥台体的小端部再形成一连接部，连接部与一根拐臂另一端固连。这种结构更便于圆环晃动，更有利于吸收船体摇摆产生的机械能。
6、优选每个所述支持臂形状和长度相同，相邻两个所述支持臂之间夹角相同；优选每根所述转轴与一根所述拐臂连成一体。
7、进一步优选所述支持臂有四个，相邻两个所述支持臂之间夹角为90°，所述圆环通过四个所述支持臂与所述支撑轴连成一体。
8、每根所述转轴通过单向轴承枢接在机座上。这样可以防止转轴反转，确保发电效率。
9、作为一种优选，所述限位机构包括一个球体，球体与所述圆环外周面之间通过一个连杆相固连，机座上设有一圆弧槽，圆弧槽处于所述圆环下面，圆弧槽的圆弧底面的中心轴线与所述转轴的中心轴线相垂直，圆弧槽的两个内侧面相平行且与所述转轴的中心轴线相平行，圆弧槽的两个内侧面共同限制球体的移位方向。这种限位机构通过球体来回摆动进一步带动圆环晃动，使得两根转轴更可靠沿同一方向转动，提升发电效率。
10、作为另一种优选，所述限位机构包括限位圆环体，限位圆环体外周面前后侧沿径向各连接一根第一支撑柱一端，每根第一支撑柱另一端连接在机座上，使得限位圆环体可相对于机座转动，每根第一支撑柱的轴向与所述转轴的轴向相垂直；限位圆环体内周面上下侧沿径向各连接一根第二支撑柱一端，两根第二支撑柱另一端分别连接所述圆环外周面上下侧，使得限位圆环体与所述圆环可相对转动。这种限位机构通过限位圆环体与所述圆环相互耦合，让圆环可靠晃动，使得两根转轴可靠沿同一方向转动。
11、进一步，两根第一支撑柱一端分别与所述限位圆环体外周面前后侧形成固连，每根第一支撑柱另一端枢接在机座上；两根第二支撑柱另一端分别固连所述圆环外周面上下侧，限位圆环体内周面上下侧分别与一根第二支撑柱一端形成铰接。
12、本技术通过圆环的晃动再配合限位机构的作用，使得两根所述转轴只能沿同一方向转动，然后再通过转轴带动发电机转子转动实现发电。由于圆环的晃动较为容易，只需要较小的机械能就能带动，因此在船体摇摆机械能较小情况下也能发电，较好适用于无人船的储能供电。
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1.一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置，包括发电机、机座，其特征在于：机座固连在船体上，发电机安装在机座或船体上，机座上装有活动构件，所述活动构件包括间隔枢接在机座上的两根转轴，两根转轴中心轴线相重叠，两根转轴相对一端各固连一根拐臂一端，两根拐臂相互平行，两根拐臂另一端之间固连一根支撑轴，支撑轴中心轴线与任一根转轴中心轴线的夹角小于45°；一个圆环内周面通过多个支持臂固连在支撑轴中部，圆环外周面连接一个限位机构，限位机构限制圆环晃动位置使得两根所述转轴只能沿同一方向转动，至少有一根转轴带动一个发电机转子转动实现发电。
2.根据权利要求1所述的一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置，其特征在于：带动发电机转子转动的所述转轴先连接一个减速器输入轴，减速器输出轴再连接发电机转子。
3.根据权利要求2所述的一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置，其特征在于：带动发电机转子转动的所述转轴一端与减速器输入轴通过第一联轴器相连接，减速器输出轴与发电机转子通过第二联轴器相连接。
4.根据权利要求1所述的一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置，其特征在于：所述支撑轴中部为圆
5.根据权利要求1所述的一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置，其特征在于：每个所述支持臂形状和长度相同，相邻两个所述支持臂之间夹角相同；每根所述转轴与一根所述拐臂连成一体。
6.根据权利要求5所述的一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置，其特征在于：所述支持臂有四个，相邻两个所述支持臂之间夹角为90°，所述圆环通过四个所述支持臂与所述支撑轴连成一体。
7.根据权利要求1所述的一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置，其特征在于：每根所述转轴通过单向轴承枢接在机座上。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置，其特征在于：所述限位机构包括一个球体，球体与所述圆环外周面之间通过一个连杆相固连，机座上设有一圆弧槽，圆弧槽处于所述圆环下面，圆弧槽的圆弧底面的中心轴线与所述转轴的中心轴线相垂直，圆弧槽的两个内侧面相平行且与所述转轴的中心轴线相平行，圆弧槽的两个内侧面共同限制球体的移位方向。
9.根据权利要求1至7任一项所述的一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置，其特征在于：所述限位机构包括限位圆环体，限位圆环体外周面前后侧沿径向各连接一根第一支撑柱一端，每根第一支撑柱另一端连接在机座上，使得限位圆环体可相对于机座转动，每根第一支撑柱的轴向与所述转轴的轴向相垂直；限位圆环体内周面上下侧沿径向各连接一根第二支撑柱一端，两根第二支撑柱另一端分别连接所述圆环外周面上下侧，使得限位圆环体与所述圆环可相对转动。
10.根据权利要求9所述的一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置，其特征在于：两根第一支撑柱一端分别与所述限位圆环体外周面前后侧形成固连，每根第一支撑柱另一端枢接在机座上；两根第二支撑柱另一端分别固连所述圆环外周面上下侧，限位圆环体内周面上下侧分别与一根第二支撑柱一端形成铰接。
...【技术特征摘要】
1.一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置，包括发电机、机座，其特征在于：机座固连在船体上，发电机安装在机座或船体上，机座上装有活动构件，所述活动构件包括间隔枢接在机座上的两根转轴，两根转轴中心轴线相重叠，两根转轴相对一端各固连一根拐臂一端，两根拐臂相互平行，两根拐臂另一端之间固连一根支撑轴，支撑轴中心轴线与任一根转轴中心轴线的夹角小于45°；一个圆环内周面通过多个支持臂固连在支撑轴中部，圆环外周面连接一个限位机构，限位机构限制圆环晃动位置使得两根所述转轴只能沿同一方向转动，至少有一根转轴带动一个发电机转子转动实现发电。
2.根据权利要求1所述的一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置，其特征在于：带动发电机转子转动的所述转轴先连接一个减速器输入轴，减速器输出轴再连接发电机转子。
3.根据权利要求2所述的一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置，其特征在于：带动发电机转子转动的所述转轴一端与减速器输入轴通过第一联轴器相连接，减速器输出轴与发电机转子通过第二联轴器相连接。
4.根据权利要求1所述的一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置，其特征在于：所述支撑轴中部为圆柱体，圆柱体左右侧各形成一个圆锥台体，圆锥台体的直径从支撑轴中部向端部逐渐变小，每个圆锥台体的小端部再形成一连接部，连接部与一根拐臂另一端固连。
5.根据权利要求1所述的一种利用船体摇摆晃动圆环的发电装置，其特征在于：每个所述支持臂形状和长度相同，相邻两个所述支持臂之间夹角相同；每根所述转轴与一根所述拐臂连成一体。
6.根据权利要求5所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈添丁，何鸿，陈澳，余鑫，范忆梅，陈俊颖，徐娜娜，
申请(专利权)人：闽南师范大学，
类型：新型
国别省市：
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